JP5728763B2 - 燃料電池発電装置作動システムおよび氷点下周囲条件での使用方法 - Google Patents
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Description
オン/オフスイッチング装置バイパス回路60がシステムコントローラ46および動作回路48に連通するようにそれらの間に取付けられる。温度センサ52から受信した検知温度に応答して、システムコントローラ46がオン/オフスイッチング装置バイパス回路60によりオン/オフスイッチング装置58を選択的に迂回させ、それにより、オン/オフスイッチング装置58がオフにされていて、かつ燃料電池12の温度が凍結の可能性のない所定の動作温度を下回っていることを温度センサ52が検知したときに、動作回路48が燃料電池12を作動させるのを可能にする。「凍結の可能性のない所定の動作温度」(predetermined freeze−safe operating temperature)とは、特定の各燃料電池に対して、その特定の温度が、燃料電池のシャットダウン時の氷の形成が問題を全く生じさせないまたはほとんど生じさせない温度以上に定められることを意味する。オン/オフスイッチング装置バイパス回路60はまた、システムコントローラ46、動作回路48、主負荷スイッチング装置15、および補助負荷スイッチング装置62に取付けられる。バイパス回路60は、主負荷スイッチング装置15をオフ(開)にすると同時に補助負荷スイッチング装置62をオン(閉)にするように構成されて、バイパス回路60の使用時に生成される電流が主負荷16ではなく補助負荷64へと導かれる。補助負荷64は、バッテリ、コンデンサ、ヒータ回路、および/または、抵抗型負荷、またはこのようなその他の負荷でもよい。
Claims (6)
- a)運転時に電流を発生させて、負荷回路(14)を通して主負荷(16)に電流を供給すべく、酸化剤および燃料反応物質流を案内するように構成された燃料電池(12)と、
b)氷点下周囲条件において前記燃料電池(12)を起動させた後、該燃料電池(12)が所定の凍結する可能性のない動作温度に到達する前に該燃料電池(12)を停止させた回数が、所定の上限を超えた場合に、前記燃料電池(12)の暖機運転を開始させるように前記燃料電池(12)と連通するように取付けられたシステムコントローラ(46)と、
を備えた燃料電池発電装置作動システム(10)。 - 前記燃料電池(12)と電気的に連通するとともに前記システムコントローラ(46)と連通するように取付けられた補助負荷(64)をさらに備え、前記氷点下周囲条件において前記燃料電池(12)を起動させた後、該燃料電池(12)が前記所定の凍結する可能性のない動作温度に到達する前に該燃料電池(12)を停止させた回数が、所定の上限を超えた場合に、前記システムコントローラ(46)が前記燃料電池(12)の暖機運転を開始するときは常に、前記燃料電池(12)が生成した電流を前記主負荷(16)から前記補助負荷(64)へと導くことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池発電装置作動システム(10)。
- a)運転時に電流を発生させて、負荷回路(14)を通して主負荷(16)に電流を供給すべく、酸化剤および燃料反応物質流を案内するように構成された燃料電池(12)と、
b)前記燃料電池(12)の動作を制御するように前記燃料電池(12)と連通するように取付けられたシステムコントローラ(46)と、
c)前記システムコントローラ(46)から受信した制御信号に応答して前記燃料電池(12)を通る前記反応物質流を制御することを含んだ該燃料電池(12)の動作を制御するように、前記システムコントローラ(46)および前記燃料電池(12)と連通するようにそれらの間に取付けられた動作回路(48)と、
d)前記燃料電池(12)の温度を検知して、その検知温度を前記システムコントローラ(46)に伝達するように前記燃料セル(12)に取付けられた温度センサ(52)と、
e)前記動作回路(48)が前記燃料電池(12)を作動させることを選択的に可能にするように、前記システムコントローラ(46)および前記動作回路(48)と連通するようにそれらの間に取付けられたオン/オフスイッチング装置(58)と、
f)前記スイッチング装置(58)がオフにされ、かつ前記燃料電池(12)の温度が所定の凍結する可能性のない動作温度を下回ることを前記温度センサ(52)が検知したときに、前記燃料電池(12)の動作を選択的に可能にするように、前記システムコントローラ(46)および前記動作回路(48)と連通するようにそれらの間に取付けられたオン/オフスイッチング装置バイパス回路(60)と、
を備え、
氷点下周囲条件において前記オン/オフスイッチング装置(58)をオンにすることにより前記燃料電池(12)を起動させた後、該燃料電池(12)が所定の凍結する可能性のない動作温度に到達する前に、前記オン/オフスイッチング装置(58)をオフにすることにより該燃料電池(12)を停止させた回数が、所定の上限を超えた場合に、前記システムコントローラ(46)が、前記オン/オフスイッチング装置バイパス回路(60)を通して前記燃料電池(12)の暖機運転を開始させることを特徴とする、燃料電池発電装置作動システム(10)。 - 補助負荷スイッチング装置(62)を通して前記燃料電池(12)と電気的に連通するとともに前記システムコントローラ(46)と連通するように取付けられた補助負荷(64)をさらに備え、前記氷点下周囲条件において前記燃料電池(12)を起動させた後、該燃料電池(12)が前記所定の凍結する可能性のない動作温度に到達する前に該燃料電池(12)を停止させた回数が、所定の上限を超えた場合に、前記システムコントローラ(46)が前記燃料電池(12)の暖機運転を開始するときは常に、前記燃料電池(12)が生成した電流を前記主負荷(16)から前記補助負荷(64)へと導くことを特徴とする請求項3に記載の燃料電池発電装置作動システム(10)。
- a)酸化剤および燃料反応物質流を燃料電池(12)に通流させ、該燃料電池(12)を作動させて主負荷(16)に供給する電流を発生させるように、オン/オフスイッチング装置(58)をオンにすることにより、該燃料電池(12)を起動させ、
b)前記燃料電池(12)が燃料電池電解質(54)付近において所定の凍結の可能性のない動作温度を下回る温度を有するときに、前記オン/オフスイッチング装置(58)をオフにすることにより、アボート凍結起動を実行し、
c)前記アボート凍結起動の回数が所定の上限を超えたかどうかを判断し、
d)前記アボート凍結起動の回数が所定の上限を超えた場合に、前記オン/オフスイッチング装置(58)をオフにした状態で前記電解質(54)付近の前記燃料電池(12)の温度が前記所定の凍結の可能性のない動作温度を上回るまで、前記燃料電池(12)の運転を継続させるように制御する、
ことを備えた燃料電池発電装置(10)の氷点下周囲条件での作動方法。 - 前記オン/オフスイッチング装置(58)をオフにした後に、電流を前記主負荷(16)から補助負荷(64)へと導くことをさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の作動方法。
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